北京地震台gPhone重力仪对尼泊尔M8.1强震所激发地球自由振荡的探测
2016-09-21周江林
周江林 沈 萍
1 中国地震局地球物理研究所,北京市民族大学南路5号,100081 2 北京白家疃地球科学国家野外科学观测研究站,北京市白家疃,100095
北京地震台gPhone重力仪对尼泊尔M8.1强震所激发地球自由振荡的探测
周江林1,2沈萍1
1中国地震局地球物理研究所,北京市民族大学南路5号,100081 2北京白家疃地球科学国家野外科学观测研究站,北京市白家疃,100095
利用北京地震台gPhone重力仪观测资料,采用功率谱密度估计方法,检测2015-04-25尼泊尔M8.1地震激发的0S0~0S60之间的地球球型自由振荡,并与地球初步参考模型(PREM)的理论自由振荡周期进行对比。结果表明,0S2~0S56基频自由振荡的实测周期值与PREM 模型的理论值基本一致,证实了gPhone重力仪能有效检测出地球自由振荡信号。
地球自由振荡;gPhone重力仪;功率谱密度;PREM模型;北京地震台
地球自由振荡现象[1-7]的研究与检测主要包括地球自由振荡频率和相应谱峰品质因子两个方面[8]。这些工作通常都是基于地震技术开展,用重力技术检测地球自由振荡的研究较少。gPhone重力仪是目前监测地表垂直形变和重力场变化最精密的仪器之一,具有很宽的动态线性测量范围和极低的噪声水平,能够检测从几s到几a周期尺度的地球重力场信号,具备检测球型地球自由振荡的观测能力。
北京地震台观测山洞位于京郊燕山地震带上,观测室上覆盖层厚度约为25 m,进深约为110 m,采用双层被覆,至仪器安装处有5道密封门,洞温约为12.7 ℃,日气温变化<0.05 ℃,年气温变化<0.5 ℃,湿度约为70%。2007-05洞室内安装gPhone重力仪,观测资料稳定、可靠、连续。2015-04-25尼泊尔发生8.1级大地震,北京地震台gPhone重力仪清晰地记录到了这次地震,为提取地球球型自由振荡信息提供了良好的数据基础。
1 数据处理方法
采用改进的平均周期图法求取随机信号的功率谱密度估计值,并使用快速傅里叶变换算法(FFT)提高运算效率。……
